51系列单片机是最早、最基本、目前应用最广泛的8位单片机。 在大学层面，它是电子信息与自动化专业学生的必学课程。 它是一种通用微控制器。 在英语中，我们通常将微控制器称为MCU。 51微控制器的典型产品有Intel的MCS-51系列（如8051/8052、8031/8032、8751/8752等）和Atmel的89C51、89C52、89C2051等系列。
Atmel89C51Atmel89C51
目前，这些微控制器除了在国内的学校实验室外，在市场上很少见到。 一方面，国外厂商纷纷停产。 例如，英特尔很早就停止生产8位芯片。 对于他们来说，这个利润还不如一个电脑CPU的零头； 另一个原因是应该用国产芯片替代，进口芯片在国内市场根本没有价格优势。 其中，国内最著名的51核单片机芯片厂商是STC。 他们的51核单片机几乎占据了国产51核单片机的一半。 国产51单片机的价格足够便宜。 一些简单型号的批量价格已降至1元以下，引脚和功能较多的型号也有2至3元一个（当然这两年由于疫情、晶圆供应、通货膨胀等原因）由于因素的影响，近两年各类芯片的价格普遍上涨，进口芯片的价格涨幅更是离谱。现在并没有太大的变化，只是没有继续上涨。）而且经过几十年的技术发展，现在的51单片机已经不再一样了。 它在外观和功能上比以前的芯片更有优势。
STC89C52
由于51单片机具有这些优点，所以很多商家在普通电子产品中都会选择使用51单片机来降低产品的成本。 知识体系中，51单片机负责数字电路，因为它足够基础，相对于目前复杂的芯片来说，是最合适的入门级芯片。 这就是为什么几十年来它在大学课程安排中一直没有被消除的原因。 原因。 如果你有兴趣进入电子行业，无论如何你都需要掌握这门课程。 其实学起来并不难。 微机原理中的汇编不一定好学（如果能学好那就最好了，现在很多人用汇编把51单片机开发到了极致），但是51单片机课程主要用的是C语言基础，比较容易学。 毕竟你大一就已经有一个学期的C语言基础了。 当你学会使用它之后，学习其他16位芯片或者32位甚至64位芯片就会容易得多。
51单片机引脚分布
51系列单片机的外观，包括增强型52系列，基本上是通用的。 无论哪家公司生产，都可以相互替代。 当然，插件替代插件，补丁替代补丁！ 下面用最基本的版本来介绍它的一些引脚分布。
其40pin引脚根据功能可分为4种：
1. 电源引脚，由VCC（+5V）和GND（地）供电。
2. 时钟信号引脚，XTAL0 和XTAL1 连接晶振，产生系统时钟。
3. 控制信号引脚：RESET、ALE/PROG、PSEN 和 EA/VPP。
RESET为复位信号输入端，为高电平时触发芯片复位。
ALE/PROG为地址锁存使能信号端。 使用外部存储器时，输出脉冲信号作为控制信号，锁存低8位地址。 它还可以用来为带有片上EPROM的51单片机提供编程脉冲输入。
PSEN允许在使用外部存储器时将程序存储输出信号用作片选信号。
EA/VPP是外部程序存储器地址允许输入控制信号。 当高电平为高时，允许读取外部EPROM，当低电平为低时，则禁止读取。 其另一个作用是作为凝固编程电压的输入端。 这个函数用的不多，了解一下就可以了。
4、通用输入输出引脚，端口P0~P3可作为输入输出端口。
P0口是开漏8位准双向I/O口，需要外接上拉电阻作为输入。
P1~P3 口均为准双向I/O 口，内部带有上拉电阻。 P3 口各引脚还具有辅助功能，如串口、外部中断、定时器计算器输入、外部RAM 读写等。 使能够。 在增强型芯片中，P1.0和P1.1的第二功能分别是定时器2的输出信号端和定时器2的输入捕捉端。
温馨提示：除了课本上和网上的上述信息外，更多信息还可以从芯片制造商的官方网站或代理商的网站上获得。 这里我再次强调学习获取芯片手册的重要性。 很多课本上没有的或者作者不会告诉你的信息，在芯片手册中可能会找到（现在，个人可以出书，出书的人也不一定，如果你实际应用了他的东西）写道，芯片工作环境可能不同，即使执行相同的操作，结果也可能不一样）。 如果您使用的芯片已经更新，最好到官网下载一份数据手册进行比较。 日常使用过程中如有信息差异，以官方数据手册为准，也可以咨询官方确认！ 在工作中，你肯定会遇到以前从未接触过的芯片，有时你甚至可能满网上找都找不到任何参考资料。 这时候，数据手册就是你的指南。 如果遇到连数据手册都没有的国产芯片，找不到的话，那就另辟蹊径，学着去国外找吧~
51单片机内部功能结构
51单片机内部的基本功能模块可分为中央处理器CPU、存储器（RAM、ROM、FLASH）、I/O端口、定时器/计数器和中断系统。
51单片机内部功能模块
这是Atmel官方数据手册中给出的内部结构示意图。 你可以先尝试看看。 英语比较好的人应该能大致听懂。
下图是STC数据表中的内容。 两者很相似。
再次简化，就变成了这样：
中央处理单元：包括算术单元ALU和控制逻辑，包括几个特殊功能寄存器（SFR）。
存储器：51系列单片机存储器采用哈佛结构，程序存储器和数据存储器完全分离。 每种都有自己的寻址方式、寻址空间和控制系统。 内部数据存储器和程序存储器的大小取决于型号，外部数据存储器和程序存储器也可以扩展。
I/O口：如上一节介绍的，它是芯片与外设之间通信和操作的基础。
定时器/计数器：定时器/计数器是51单片机的重要组成部分。 它就像一门课程，什么时候让芯片执行什么程序。 当然，这只是其功能的一部分。 还可以输出脉冲信号、捕捉外部脉冲等。
中断系统：简单来说，中断就是打断一个长时间执行的程序，去做另一件事，就像我们正在按照课程表上课，突然天气预报说台风要来了，学校已经提前结束。 在51单片机中，中断使我们能够设置一些比普通程序优先级更高的程序来处理一些时效性要求较高的任务。 执行完中断事件后，可以恢复正常程序。
总结
本节我们首先介绍51单片机的整体结构，然后一一介绍各部分的具体内容，以及如何使用以及可能遇到的一些问题，然后结合程序来了解其执行机制。
